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En este apartado se comentarán las posibles hipótesis que expliquen el comportamiento obtenido en el doblado de chapa asistido por pulsos de alta densidad de corriente. Principalmente nos centraremos en lo relacionado con la recuperación elástica, ya que de eso trata este proyecto. Para esto se debe echar un vistazo al modelo teórico establecido en el capítulo 2, en concreto se analizará la ecuación 41, que es la que está relacionada con la recuperación elástica:

En esta ecuación se pueden distinguir distintas constantes del material como el coeficiente de endurecimiento, el módulo elástico y la constante de Hollomon. Todas estas constantes son propiedades del material y los demás valores son datos geométricos como el espesor de la chapa o el radio de doblado, que no varían durante el doblado. Por lo tanto para que exista una disminución en la recuperación elástica, los pulsos de alta densidad de corriente deben incidir de algún modo en alguna de estas propiedades del material.

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Se ha podido observar una tendencia a la eliminación de la recuperación elástica a la hora de aplicar pulsos de alta densidad de corriente a través de las chapas dobladas, esto quiere decir que en un caso ideal en el que se consiga eliminar el 100 % de la recuperación elástica la ecuación anterior quedaría reducida de la siguiente manera:

Existen diversas posibilidades para que se cumpla esta ecuación.

Si primeramente nos fijamos en la constante de Hollomon σc, vemos que está situada en el numerador de la ecuación, por lo que para que la expresión se reduzca a 0 esta constante debería disminuir. La constante de Hollomon es la tensión correspondiente a una deformación real unitaria ε = 1, de manera que esta constante está relacionada con el límite elástico del material, es decir si el límite elástico del material aumenta, la constante de Hollomon también. Por lo que una reducción del límite elástico explicaría la disminución en la recuperación elástica de las chapas. De hecho en algunos estudios anteriores [2], en los que se aplican pulsos durante el doblado se recogen datos en los que existe una disminución del límite elástico del material, disminuyendo a su vez la fuerza necesaria para doblar la chapa. En el denominador de la ecuación aparece el módulo elástico E. Para que la ecuación se reduzca a 0 el módulo elástico debe aumentar, lo que es lógico, ya que si se aumenta el módulo elástico quiere decir que el material se convierte más rígido y por lo tanto tiene menos recuperación elástica.

Por último tenemos el coeficiente de endurecimiento n, que aparece tanto en el numerador como en el denominador, de manera que vamos a aislar todos los valores relacionados con el coeficiente de endurecimiento, a estos valores los nombraremos con la letra D.

Si se substituyen los valores conocidos nos encontramos con un problema. El espesor es inferior a 1, por lo que si elevamos un número inferior a 1, a medida que aumentamos el valor del exponente estará disminuyendo el resultado. En cambio, si elevamos un número superior a 1, a medida que aumentamos el exponente el resultado también aumenta. Se tienen dos expresiones elevadas a n, en la primera

sólo para radios inferiores a tendríamos valores superiores a 1, mientras que para radios más

grandes se tendrían valores inferiores a 1. Por esto se utilizará un espesor de 3 mm y un radio 6 veces mayor a este valor, para conservar la relación que se tenía en la matriz utilizada en este proyecto. De este modo, con e=3 mm y ρ=18 mm, evaluaremos D para n=0,1 y n=0,2 para saber si D aumenta o disminuye.

n D

0,1 0,85

0,2 0,64

Esto quiere decir que a medida que n aumenta D disminuye de modo que la ecuación tenderá a 0 a medida que n aumente. Si el coeficiente de endurecimiento aumenta quiere decir que el material se vuelve más duro a medida que se va deformando y por lo tanto la recuperación elástica del material también será menor.

Es muy probable que la variación de una de estas propiedades del material no sea la única causa de la reducción de la recuperación elástica, por lo que exista una variación de las tres propiedades, cuyo resultado implique la disminución de la recuperación elástica.

Otra hipótesis que explique esta disminución de la recuperación elástica tiene que ver con las dislocaciones y la relajación del material. El aluminio tiene cierto comportamiento viscoelástico. La viscoelasticidad es un tipo de comportamiento que combina las propiedades viscosas y elásticas. En un sólido viscoelástico la deformación depende del tiempo aún sin haber ninguna fuerza. Estos materiales experimentan una relajación cuando son deformados, esto quiere decir, que cuando este material es deformado, las dislocaciones internas del material se mueven a lo largo del tiempo, aunque no se le esté aplicando una carga extra, en busca de una posición energética más favorable. Esto se puede ver en el apartado anterior, como para una misma carga el ángulo final de doblado va variando a lo largo del tiempo, antes de aplicar ningún pulso. Puede ser que los pulsos aplicados sobre la chapa interaccionen con las dislocaciones del material moviéndolas hasta situarlas en una posición energética más favorable. Esto tiene sentido ya que, como se puede ver en la Figura 21 del apartado 4.2, existe un primer tramo en el que las dislocaciones del material se están moviendo debido a la viscoelasticidad del material, después, en el momento en el que se aplican los pulsos este movimiento de las dislocaciones se vuelve más rápido reduciendo a unos pocos segundos el tiempo necesario para reorganizar estas dislocaciones.

En cualquier caso, sería conveniente realizar un estudio de tracción- deformación asistido por pulsos de alta densidad de corriente para poder identificar con más precisión lo que, a nivel del material, están haciendo los pulsos aplicados.

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CAPÍTULO 5: